世界海洋波浪能发电技术的发展现状与前景

2011年第1期2011Number1水电与新能源

HYDROPOWERANDNEWENERGY总第93期TotalNo.93

文章编号:1671-3354(2011)01-0067-03

世界海洋波浪能发电技术的发展现状与前景

肖惠民,于 波,蔡维由

(武汉大学动力与机械学院,湖北武汉 430072;水力机械过渡过程教育部重点实验室,湖北武汉 430072)

摘要:对海洋波浪能发电技术的基本原理和特点进行了综述和评价,介绍了国内外波浪能发电技术的进展及主要发电

装置,并分析了波浪能研究与利用的发展方向。

关键词:波浪能;波能转换;发展现状;前景中图分类号:P743 文献标志码:A

TheDevelopmentStatusandProspectsof

OceanWavePowerGenerationTechnologyintheWorld

XIAOHuimin,YUBo,CAIWeiyou

(SchoolofPowerandMechanicalEngineering,WuhanUniversity,Wuhan430072,China)

Abstract:Thedevelopmentoftheoceanwavepowergenerationtechnologyhomeandabroad,itsbasicprinciplesandcharacteristicsarecomprehensivelydiscussed,themaingeneratingdevicesarereviewed,andthetrendsandprospectsofwaveenergyutilizationarealsodescribed.

Keywords:waveenergy;waveenergyconversion;developmentstatus;prospects 着世界经济的发展、人口的激增和社会的进步,人类对能源的需求日益增长。而占地球表面积70%的海洋,集中了97%的水量,蕴藏着大量的能源,包括波浪能、潮汐能、海流能、温差能、盐差能等。其中,波浪能由于开发过程中对环境影响小且以机械能形式存在,是品位最高的海洋能。利用波浪能发电可为边远海岛和海上设施等提供清洁能源,还可利用波浪能提供的动力进行海水淡化,从深海提取低温海水进行空调制冷以及制氢等。

随着相关技术的发展以及世界各国科技工作者的努力,近年来,海洋波浪能发电技术取得了长足的进步,陆续有试验电站投入商业运行。可以预见,不远的将来,随着海洋波浪能发电技术日益成熟,将会有越来越多的海洋波浪能发电系统接入电网运行。

本文对海洋波浪能发电系统的主要技术原理、特点和发展现状作了综述和评价,最后分析了波浪能研究与利用的前景及发展方向。

1 波浪转换技术的进展

波浪能发电是通过波浪能装置将波浪能首先转换为往复机械能,然后再通过动力摄取系统转换成所需的动力或电能。

目前已经研究开发了多种波量能技术,实现波浪能转换。根据国际上最新的分类方式,波浪能技术分为振荡水柱技术、振荡浮子技术和越浪技术三种。1.1 振荡水柱式

振荡水柱技术是利用一个水下开口的气室吸收波能的技术。波浪驱动气室内水柱往复运动,再通过水柱驱动气室内的空气,进而由空气驱动叶轮,得到旋转机械能,或进一步驱动发电装置,得到电能(见图1)。其优点是转换装置不与海水接触,可靠性较高;工作于水面,便于研究,容易实施;缺点是效率低。

目前已建成的振荡水柱装置有挪威的500kW岸式装置、英国的500kW岸式装置LIMPET、澳大利亚

收稿日期:2010-11-01

作者简介:肖惠民,男,博士研究生,从事水力机械内部流动数值模拟及稳定性研究、可再生能源发电技术研究。

67